1 Nom de l`étudiant ……………………Groupe N

Nom de l’étudiant ……………………Groupe N° :………… N° de carte………………………
Nom de l’étudiant ……………………Groupe N° :………… N° de carte………………………
Travaux Pratiques de Mécanique : Le mouvement circulaire. Les mesures et ses incertitudes
Vous devez venir aux TPs avec une calculatrice et un double-décimètre (20 cm
approximativement). Il faut réviser les cours sur le mouvement circulaire et être capable de
retrouver les formules nécessaires à la réalisation de ce travail pratique. Il est fortement conseillé
de lire ce sujet avant de venir et si possible, de réfléchir à la rédaction du compte rendu.
Matériel nécessaire à votre disposition (vérifier si tout le matériel se trouve sur la table avant de
commencer les manipulations) :
1 moteur avec un disque
1 alimentation de 3V jusqu’à 12V
2 câbles : 1 noir et 1 rouge.
1 CD
1 chronomètre ou votre téléphone portable en mode chronomètre.
Installation de l’expérience :
En utilisant les câbles (rouge et noir) reliez l’alimentation avec le moteur. S’assurer que
l’alimentation est éteinte avant de la relier au moteur. Branchez l’alimentation au secteur.
Réglez l’alimentation sur 3V et allumez-la.
I)
A l’aide du chronomètre mesurez le temps nécessaire pour effecteur 8 tours.
Répétez la mesure 10 fois. Rapportez les valeurs sur le tableau ci-dessus :
V= 3V
N° de la mesure
Temps pour 8 tours (s)
Temps pour 1 tour (s)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
Calculez la moyenne et l’écart type (ET).
Rappel : le temps nécessaire pour faire 1 tour (la période) et l’écart type sont:
et
Calculer la moyenne de t:
T(3V) =
II)
Répétez la mesure pour V= 4,5 V et V= 6 V.
Calculez à l’aide de vos résultats la vitesse angulaire ω, sachant que la vitesse angulaire
ω=2 π /T
V(Volts)
ω (rad.s-1)
3,5
4,5
6
Maintenant il faut calculer l’incertitude sur ω , Δω.
Rappel : soit f une fonction qui dépend de xi variables. La différentielle df s’écrit :
Δω =
III)
Calculer la vitesse linéaire, v, d’un point situé à l’extrémité du disque et l’accélération
radiale, a, de ce point.
a) Pour calculer v et a il faudra mesurer le rayon du disque. En mesurant 10 fois le rayon vous
obtenez:
b) Ecrire l’expression de v en fonction de ω et de R:
En déduire l’expression de Δv:
c) Ecrire l’expression de a en fonction de ω et de R:
2
En déduire l’expression de Δa:
IV)
Remplir le tableau suivant :
V (Volts) ω (rad/s)
-1
Δω(rad/s) v(m.s )
Δv(m.s-1)
a(m.s-2)
Δa(m.s-2)
)
Quelle conclusion pouvez vous en tirer ?
V)
Représenter sur le papier millimétré, la vitesse angulaire ω en fonction de la différence
de potentielle V avec les barres d’erreurs.
VI)
Mesure de la vitesse linéaire v et l’accélération radiale a sur un point du CD.
Installation du CD : Dévissez l’écrou qui maintient le disque. Insérez le CD et fixez-le avec l’écrou
(doucement !).
A votre avis, est-il nécessaire de mesurer la vitesse angulaire à nouveau?
a) Faites les mesures nécessaires pour pouvoir calculer la vitesse moyenne et l’accélération
moyenne du point A du CD pour V= 4,5 V.
B
A
b) Faites les mesures nécessaires pour pouvoir calculer la vitesse moyenne et l’accélération
moyenne du point B du CD pour V= 4,5 V.
Conclusion ?
3